DE4113451A1 - Nachschleifmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nachschleifmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, Profilmesser eines Werkzeuges, beispielsweise einer Kehlmaschine mit einer Schleifscheibe nachzuschleifen, wenn die Profilmesser stumpf geworden sind. Um das Profil des Messers genau nachschleifen zu können, wird eine Schablone verwendet, deren Profil genau dem Profil des nachzuschleifenden Messers entspricht. Das Werkzeug mit den nachzuschleifenden Messern und die Schablone werden am Werkzeugträger und am Schablonenhalter befestigt. Anschließend werden das jeweils nachzuschleifende Messer und die Schablone an die Schleif­ scheibe und an den Kopierfinger der Kopiereinheit angelegt. Anschließend wird der Support mit dem Antrieb in Richtung der Schleifscheibenachse verfahren. Durch die quer zur Schleif­ scheibenachse wirkende Kraft werden das Messer und die Schablone fest gegen die Schleifscheibe bzw. den Kopierfinger gedrückt, so daß das Schablonenprofil einwandfrei abgefahren und das Messer­ profil durch Nachschleifen genau hergestellt werden. Mit dieser bekannten Nachschleifmaschine können allerdings nicht sämtliche Messerprofile nachgeschliffen werden. Haben die Messerprofile Abschnitte mit größeren Steigungen, dann tritt das Problem auf, daß sich der Kopierfinger in der Schablone verhakt, so daß ein genaues Nachschleifen des Messerprofiles nicht mehr möglich ist und Bauteile, z. B. der Kopierfinger, zerstört werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsge­ mäße Nachschleifmaschine so auszubilden, daß auch Profil­ abschnitte mit größeren Steigungswinkeln einwandfrei voll­ automatisch nachgeschliffen werden können.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Nachschleif­ maschine erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Nachschleifmaschine wird die Vor­ schubgeschwindigkeit des Supports in Abhängigkeit vom Steigungswinkel des jeweils nachzuschleifenden Profiles geregelt. Dadurch kann der Kopierfinger beispielsweise an einem steileren Profilabschnitt der Schablone einwandfrei beim Verfahren des Supportes in Vorschubrichtung hochlaufen und damit zuverlässig abtasten. Der entsprechende Profilabschnitt am Werk­ zeugmesser wird dadurch genau und einwandfrei nachgeschliffen. Aufgrund der selbsttätigen Einstellung der Vorschubgeschwindig­ keit des Supports in Abhängigkeit vom Steigungswinkel der Pro­ filabschnitte der Schablone bzw. des nachzuschleifenden Werkzeug­ messers wird erreicht, daß die Profile an den Werkzeugmessern vollautomatisch mit hoher Genauigkeit nachgeschliffen werden können.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen darge­ stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung und in Draufsicht eine erfindungsgemäße Nach­ schleifmaschine,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung die Einzel­ heit Z in Fig. 1,

Fig. 3 in schematischer Darstellung den mit der Maschine gemäß Fig. 1 durchzuführenden Nachschleifvorgang,

Fig. 4 in vergrößerter und schematischer Darstellung eine Schwenkeinrichtung zum Verschwenken einer Schleifscheibe der Nachschleifmaschine,

Fig. 5 einen Blockschaltplan der Steuerung einer erfindungsgemäßen Nachschleifmaschine.

Die Nachschleifmaschine gemäß Fig. 1 hat einen Maschinentisch 1, auf dem ein Schleifscheibenaggregat 2 angeordnet ist. Es hat eine um eine horizontale Achse drehbare Schleifscheibe 3 (Fig. 3 und 4), die unter einer Schutzhaube 4 (Fig. 1) angeordnet ist. Für den Antrieb der Schleifscheibe 3 ist auf dem Schleifscheibenaggregat 2 ein Antriebsmotor 5 vorgesehen, der über ein Getriebe 6, wie einen Riementrieb, die Schleif­ scheibenwelle 7 drehbar antreibt.

Auf dem Maschinentisch 1 ist eine Kopiereinheit 8 angeordnet, die einen Kopierfinger 9 aufweist. Im Aus­ führungsbeispiel ist die Kopiereinheit 8 ortsfest am Maschinentisch 1 vorgesehen. Bei einer anderen Aus­ führungsform kann sie auch in X- und/oder in Y-Richtung verstellbar am Maschinentisch vorgesehen sein.

Am bzw. auf dem Maschinentisch 1 ist ein Support 10 ge­ lagert, auf dem ein Schablonenhalter 11 und ein Werkzeug­ träger 12 befestigt sind. Auf dem Schablonenhalter 11 wird in bekannter Weise eine Schablone 13 (Fig. 3) und auf dem Werkzeugträger 12 in bekannter Weise das Werkzeug mit den nachzuschärfenden Profilmessern 14 befestigt. Der Support 10 wird mit einem Vorschubmotor 15 (Fig. 3) in X- Richtung verfahren.

An der Vorderseite der Nachschleifmaschine befindet sich ein Steuerpult 16, von dem aus die verschiedenen Antriebe und Bewegungen geschaltet werden können.

Um ein stumpfes Messer 14 nachzuschleifen, wird es mit dem Werkzeug auf den Werkzeugträger 12 aufgespannt. Auf dem Scha­ blonenhalter 11 wird eine diesem Messer 14 hinsichtlich der Profilgebung entsprechende Schablone 13 befestigt. Das Messer 14 und die Schablone 13 werden so in Bezug zueinander auf dem Support 10 angeordnet, daß die Schleifscheibe 3 und der Kopier­ finger 9, bezogen auf die Profile 17 und 18 des Messers 14 und der Schablone 13, an der gleichen Stelle des Profiles liegen. Der Support 10 wird nun so bewegt, daß der Kopierfinger 9 das Sollprofil 18 der Schablone 13 abfährt. Da sich die Schleifzone 19 der Schleifscheibe 3 an der gleichen Stelle des nachzuschleifenden Profiles 17 des Messers 14 befindet wie der Kopierfinger 9 am Sollprofil 18 der Schablone 13, wird durch Abfahren des Sollprofiles 18 an dem Kopierfinger 9 das Profil 17 des Messers 14 entsprechend dem Sollprofil 18 exakt nachgeschliffen.

Der Support 10 wird mit dem Vorschubmotor 15 in X-Richtung verschoben. Der Vorschubmotor 15 hat eine drehbar ange­ triebene Spindel 20, auf der eine mit dem Support 10 ver­ bundene Spindelmutter 21 sitzt. Je nach Drehrichtung der Spindel 20 wird somit der Support 10 in Fig. 3 nach links oder nach rechts in X-Richtung verfahren. Während des Nach­ schleifens kann somit der Support 10 durch den Vorschub­ motor 15 selbsttätig in X-Richtung verfahren werden. Die erforderliche gleichzeitige Bewegung des Supportes 10 in Y-Richtung erfolgt dadurch, daß der Support 10 in dieser Richtung kraftbeaufschlagt ist. Im dargestellten bevor­ zugten Ausführungsbeispiel ist an der vom Steuerpult 16 abgewandten Seite des Supportes 10 ein Seil 22 befestigt, das in geeigneter Weise über den Maschinentisch 1 und über eine Umlenkrolle 23 an dem vom Steuerpult 16 abgewandten Ende des Maschinentisches 1 geführt ist. Das Seil 22 hängt dann hinter dem Maschinentisch 1 nach unten. Am freien Ende des Seils 22 ist ein Gewicht 24 befestigt. Es ist so ausgelegt, daß der Support 10 eine in Y-Richtung gerichtete Kraft F (Fig. 3) erfährt. Dadurch wird erreicht, daß beim Nachschleifvorgang die Schablone 13 durch diese Kraft F ständig gegen den Kopierfinger 9 gedrückt wird. Die Umlenkrolle 23 sitzt auf einer Welle 25, auf der ein Drehgeber 26 angeordnet ist.

Um mit der Schleifscheibe 3 auch seitliche Freiwinkel/Hinter­ legungen am Profil 17 des Messers 14 schleifen zu können, ist sie um eine senkrecht zu ihrer Drehachse 27 liegende Achse 28 (Fig. 4) schwenkbar. Die Schleifscheibe 3 wird in bekannter Weise zwischen zwei Spannbacken 29 und 30 eingespannt, die mit Gewindebolzen 31 unter Zwischenlage der Schleifscheibe gegeneinander verspannt werden. Die Spannbacken 29, 30 sitzen drehfest auf der Schleifscheibenwelle 7, deren Achse die Drehachse 27 der Schleifscheibe bildet. Die Schleifscheibenwelle 7 ist in bekannter Weise in einem Träger 32 (Fig. 1) des Schleifscheibenaggregates 2 drehbar gelagert, das um die Schwenkachse 28 (Fig. 4) in beiden Richtungen geschwenkt werden kann. Für diese Verschwenkung ist ein Schwenkantrieb 33 vorgesehen, der bevorzugt durch einen pneumatischen Antrieb gebildet wird. Der Schwenkantrieb 33 hat zwei Pneumatikzylinder 34, 34′, die an ihren Bodenflächen fest miteinander verbunden sind. Die Kolbenstange 35′ des Pneumatik­ zylinders 34′ ist gelenkig mit dem Maschinentisch 1 verbunden. Die Kolbenstange 35 des Pneumatikzylinders 34 ist an einen Schwenkarm 36 angelenkt, der mit dem Träger 32 fest verbunden ist. Durch Ein- und Ausfahren der Kolbenstangen 35, 35′ kann der Träger 32 und damit die Schleifscheibe 3 um die Achse 28 im gewünschten Maße geschwenkt werden. Die Schleifscheibe 3 kann dann die in Fig. 3 schematisch dargestellten Schwenklagen ein­ nehmen, je nachdem, welche Kolbenstange aus- oder eingefahren ist. In der in Fig. 4 dargestellten Lage nimmt die Schleifscheibe 3 ihre Mittelstellung ein. Vorteilhaft kann die Schleifscheibe 3 in der beschriebenen Weise aus dieser Mittelstellung heraus um jeweils einen gleichen Winkel α um die Achse 28 geschwenkt werden.

Anstelle der beschriebenen beiden Pneumatikzylinder kann auch nur ein Pneumatikzylinder mit einer definierten Mittelstellung eingesetzt werden. Die Mittelstellung bestimmt auch die Mittel­ lage der Schleifscheibe 3. Durch Ein- und Ausfahren der Kolben­ stange, ausgehend von dieser Mittelstellung, kann die Schleif­ scheibe 3 in der gewünschten Richtung geschwenkt werden.

Um unterschiedliche Schwenkwinkel α in konstruktiv ein­ facher Weise einstellen zu können, sind für den Schwenk­ arm 36 Anschläge 37 vorgesehen, an denen der Schwenkarm bei Erreichen eines entsprechenden Schwenkwinkels zur Anlage kommt. Vorteilhaft sind die Anschläge 37 als steckbare Festanschläge ausgebildet. Im Ausführungsbei­ spiel gemäß Fig. 4 sind zwei Reihen von Anschlägen 37 vorgesehen, die konvergierend zueinander angeordnet sind. Bei Erreichen des Schwenkwinkels α schlägt der Schwenkarm 36 je nach Schwenkrichtung an dem der Schwenkachse 28 am nächsten liegenden Anschlag 37 an. In dieser Lage wird der kleinste Schwenkwinkel α erreicht. Wird der der Schwenkachse 28 am nächsten liegende Anschlag 37 entfernt, dann kann der Schwenkarm 36 um einen größeren Winkel α so weit schwenken, bis er an dem der Schwenkachse 28 nunmehr am nächsten liegenden Anschlag 37 zur Anlage kommt, der dem bisherigen mittleren Anschlag entsprach. Wird auch dieser Anschlag 37 entfernt, dann befindet sich beiderseits der Längsmittelebene 38 der Schleifscheibe 3 nur noch ein Anschlag 37, der dem am weitesten von der Schwenkachse 28 entfernt liegenden Anschlag 37 der beiden Anschlagreihen entspricht. Werden auch diese letzten Anschläge 37 entfernt, können die Kolbenstangen 35, 35′ bis auf Endbegrenzung ein- bzw. ausgefahren werden, wodurch der maximale Schwenkwinkel α erreicht wird.

Durch entsprechende Variation (Positionen) der Anschläge 37 können die Abstufungen der einzelnen Schwenkwinkel α ver­ ändert werden. Auch kann durch unterschiedliche Schräglagen der beiden Anschlagreihen erreicht werden, daß andere Schwenkwinkel α eingestellt werden können.

Die Anschläge 37 sind auf einem Support 39 auf dem Maschinen­ tisch 1 vorgesehen.

Anstelle der Festanschläge 37 ist es auch möglich, den Schwenkarm 36 gesteuert in unterschiedliche Schwenk­ lagen einzustellen. So kann beispielsweise anstelle des Pneumatikantriebes 33 ein Elektromotor vorgesehen sein, mit dem der Schwenkarm 36 feinfühlig in die verschiedenen Schwenklagen verstellt werden kann.

Die Kopiereinheit 8 hat einen Kopierfingerhalter 40 (Fig. 2), an dem elastisch biegbar ein Kopierfingerträger 41 befestigt ist. Er hat einen abstehenden dünnen Steg 42, der in einen randseitig offenen Schlitz 43 des Kopierfinger­ halters 40 ragt. Der Schlitz 43 wird von zwei Armen 44 und 45 begrenzt, die durch wenigstens eine Schraube 46 unter Zwischenlage des Steges 42 gegeneinander verspannt werden. Die Schraube 46 liegt mit ihrem Kopf 47 versenkt in einer seitlichen Vertiefung 48 des Armes 45. Die Schraube 46 durch­ setzt den Steg 42 und ist in eine Gewindebohrung 49 des Armes 44 geschraubt.

Der Kopierfingerträger 41 liegt mit seiner dem Kopierfinger­ halter 40 zugewandten Seitenfläche 50 mit Abstand der benachbarten Seitenfläche 51 des Kopierfingerhalter 40 gegenüber. Dadurch kann der Kopierfingerträger 41 in begrenztem Maße gegenüber dem Kopierfingerhalter 40 verschwenkt werden. Unter Abstand ist ein Spiel im Be­ reich von etwa 1/500 mm zu verstehen.

Der Kopierfingerträger 41 hat eine Aufnahme 52 für den Kopierfinger 9. Die Achse 53 der Aufnahme 52 liegt senkrecht zur Achse der Schraube 46. In die Aufnahme 52 mündet eine Gewindebohrung 54, in die ein Gewindebolzen 55 geschraubt ist. Er bildet ein Kraftübertragungselement, das mit dem von der Aufnahme 52 abgewandten Ende in einem Kraftaufnehmer 56 gelagert ist.

Im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Steg 42 einstückig mit dem Kopierfingerträger 41 ausge­ bildet. Er kann selbstverständlich aber auch lösbar mit ihm und dem Kopierfingerhalter 40 ausgebildet sein. Eben­ so ist es möglich, den Steg 42 einstückig mit dem Kopier­ fingerhalter 40 auszubilden und ihn mittels wenigstens einer Schraube oder dgl. zwischen zwei Armen des Kopier­ fingerträgers 41 festzuklemmen. Auch kann ein anderes Schwenk­ gelenk bekannter Bauart eingesetzt werden.

Der Kopierfinger 9 kann um seine Achse drehbar angetrieben werden. Der hierfür vorgesehene Drehantrieb ist in den Fig. 1 bis 4 nicht dargestellt. Der Kopierfinger 9 ist zu diesem Zweck mittels eines (nicht dargestellten) Lagers, vorzugsweise eines Wälzlagers, drehbar in der Aufnahme 52 gelagert.

Mit der beschriebenen Maschine ist es möglich, das Messer 14 vollautomatisch nachzuschärfen. Nachdem das Werkzeug mit den nachzuschärfenden Messern 14 und die zugehörige Schablone 13 auf dem Werkzeugträger 12 und dem Schablonenhalter 11 festgeklemmt worden sind, wird der Support 10, der über einen Kreuzschlitten auf dem Maschinentisch gelagert ist, so gegenüber der Schleifscheibe 3 und dem Kopierfinger 9 ausgerichtet, daß die Schleifzone 19 der Schleifscheibe 3 und der Kopierfinger 9 jeweils am Anfang der Profile 17 und 18 anliegen. Bei der Darstellung gemäß Fig. 3 ist bereits ein Teil des Profiles 17 des Messers 14 nachge­ schliffen worden. Mit dem Motor 15 wird der Support 10 in Fig. 3 in X-Richtung nach links verschoben. Gleichzeitig wird der Support 10 über das Gewicht 24 ständig in Y-Richtung belastet, so daß das Messer 14 und die Schablone 13 ständig an der Schleifzone 19 bzw. am Kopierfinger 9 anliegen. Auf diese Weise kann vollautomatisch das gesamte Profil 17 des Messers 14 nachgeschliffen werden. Fällt das Profil 17 des Messers 14 in Verschieberichtung des Supportes 10 ab, wird über das Gewicht 24 der Support 10 in Fig. 3 nach oben verschoben, so daß die Schleifscheibe und der Kopierfinger 9 stets am Profil 17 bzw. 18 anliegen. Steigt das Profil jedoch in Verschieberichtung des Supportes 10 an, wird infolge der Anlage des Kopierfingers 9 am Profil 18 der Support 10 gegen die vom Gewicht 24 ausgeübte Kraft F in Fig. 3 nach unten verschoben. Auf diese Weise ist somit jederzeit sichergestellt, daß die Schleifscheibe und der Kopierfinger sicher am Profil 17 bzw. 18 anliegen.

Die Maschine ist so ausgebildet, daß auch steile Profilab­ schnitte am Messer 17 einwandfrei vollautomatisch nachge­ schliffen werden können. So können Profilabschnitte, die Winkel von mehr als z. B. 60° gegenüber der Vorschubrichtung bilden, mit der Maschine einwandfrei nachgeschärft werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Motors 15 in Abhängigkeit von der Steilheit des jeweiligen Profilabschnittes eingestellt und der Kopierfinger 9 bei an­ steigenden Profilabschnitten in noch zu beschreibender Weise drehbar angetrieben wird. Verläuft der entsprechende Profilab­ schnitt steil, dann wird die Vorschubgeschwindigkeit des Motors 15 verringert. Ist hingegen der Winkel, den der Profilabschnitt mit der Vorschubrichtung einschließt, gering, kann die Vorschub­ geschwindigkeit des Motors 15 entsprechend größer sein. Diese Regelung der Vorschubgeschwindigkeit erfolgt automatisch. Als Einstellgröße wird die Kraft, die auf den Kopierfinger 9 während des Abfahrens des Profils 18 der Schablone 13 wirkt, und die Supportgeschwindigkeit in Y-Richtung infolge Auswertung der Signale des Drehgebers 26 herangezogen. Je steiler der Winkel des jeweiligen, in Vorschubrichtung X ansteigenden Profilabschnittes zur Vorschubrichtung des Supportes 10 wird, desto größer wird die Kraft, die von der Schablone 13 auf den Kopierfinger 9 ausgeübt wird. Da er frei vom Kopierfingerträger 41 aus der Aufnahme 42 hervorsteht und der Kopierfingerträger 41 gelenkig mit dem Kopierfingerhalter 40 verbunden ist, wird infolge dieser Kraft der Kopierfingerträger 41 gegenüber dem Kopierfingerhalter 40 geschwenkt. Dadurch wird das Kraftübertragungselement 55 verschoben und im Kraftaufnehmer 56 eine entsprechende Kraft er­ mittelt. Der Verschiebeweg des Kraftübertragungselementes 55 ist infolge des sehr kleinen Spiels zwischen Kopierfingerhalter 40 und Kopierfingerträger 41 sehr klein. Die vom Kraftaufnehmer 56 ermittelte Kraft wird zur Einstellung der Vorschubgeschwindig­ keit des Motors 15 herangezogen. Die Kraft, die auf den Kopierfinger 9 wirkt, wird um so größer, je steiler der Profilabschnitt der Schablone 13 ist. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß diese Kraft nur dann ausgewertet wird, wenn der entsprechende Profilabschnitt in Vorschubrichtung des Supportes 10 ansteigt. Ob der jeweilige Profilabschnitt ansteigt oder abfällt, kann anhand der Drehrichtung der Welle 25 der Umlenkrolle 23, wie später noch beschrieben, einfach ermittelt werden. In Fig. 3 befindet sich der Kopierfinger 9 an einem Profilabschnitt 18a, der in Vorschubrichtung (in Fig. 3 nach links) abfällt. In diesem Falle erfolgt keine Auswertung der Auslenkung des Kopierfingerträgers 41 in bezug auf den Kopier­ fingerhalter 40. Sobald der Kopierfinger 9 jedoch auf die Pro­ filabschnitte 18b oder 18c gelangt, die jeweils in Vorschub­ richtung ansteigen, wird eine entsprechende Auslenkung des Kopierfingerträgers 41 und damit eine entsprechende Auslenkkraft, die vom Kraftaufnehmer 56 ermittelt wird, als Regelgröße für die Vorschubgeschwindigkeit des Supports 10 in X-Richtung her­ angezogen.

Die auf den Kopierfinger 9 wirkende Kraft ist außerdem abhängig von der Kraft, die in Y-Richtung auf den Kopier­ finger wirkt, im Ausführungsbeispiel also von der Kraft, die durch das Gewicht 24 erzeugt wird. Der Kraftsensor 56 ermittelt somit eine resultierende Kraft, die auf den Kopierfinger 9 infolge der Vorschubbewegung in X-Richtung und infolge des Gewichtes 24 auf ihn ausgeübt wird.

Um ein Verhaken des Kopierfingers 9 an steilen, in Vor­ schubrichtung des Supportes 10 ansteigenden Profilab­ schnitten zu vermeiden, wird der Kopierfinger ab einem vorgebbaren Steigungswinkel dieser Profilabschnitte drehbar angetrieben. Die zutreffende Drehrichtung wird mittels der Auswertung der Vorschubrichtung des Supportes 10 in X-Richtung festgestellt. Fällt der Profilkantenabschnitt, der vom Kopierfinger 9 gerade abgefahren wird, in Vorschubrichtung des Supportes 10 ab (Profilabschnitt 18a), dann wird der Support 10 während seines Vorschubes in X-Richtung in Fig. 3 nach oben bewegt. Steigt hingegen der Profilabschnitt in Vorschubrichtung an (Profilabschnitte 18b und 18c), dann wird der Support 10 bei seinem Vorschub in Fig. 3 nach unten verschoben, wo­ durch der Drehgeber 26 in umgekehrter Richtung dreht.

Aus der Drehrichtung läßt sich somit sehr einfach ab­ leiten, ob der Profilabschnitt in Vorschubrichtung des Supportes 10 ansteigt oder abfällt.

Der Kopierfinger 9 wird nur im Bereich eines in Vor­ schubrichtung des Supportes 10 ansteigenden Profil­ abschnittes drehbar angetrieben, vorteilhaft erst ab einer bestimmten Neigung dieses Profilabschnittes.

Auf keinen Fall darf der Kopierfinger 9 jedoch drehbar angetrieben werden, wenn er einen in Vorschubrichtung des Supportes 10 abfallenden Profilabschnitt abfährt.

Der Kraftaufnehmer 56, der im Ausführungsbeispiel eine Dehn­ meßstreifen-Vollbrückenschaltung aufweist (Fig. 5), erzeugt eine der auf ihn wirkenden Kraft proportionale Spannung, die von einem nachfolgenden Verstärker 57 verstärkt wird. Da die Spannung negative und positive Werte annehmen kann, je nachdem, ob Zug- oder Druckbeanspruchung auftritt, wird das Ausgangssignal des Verstärkers 57 einem Präzisionsgleichrichter 58 zugeführt, der von dem vom Verstärker 57 kommenden Wert den Betrag bildet.

Das Ausgangssignal des Präzisionsgleichrichters 58 wird einer Begrenzungsstufe 59 zugeführt, mit der der maximale oder der minimale Vorschub eingestellt werden kann. Der Maximal- sowie der Minimalwert lassen sich jeweils mit einem Potentiometer 60 und 61 einstellen. Der Begrenzungsstufe 59 ist ein Umkehrglied 78 nachgeschaltet, welches das Ausgangssignal der Begrenzungs­ stufe 59 umkehrt.

Das Ausgangssignal des Präzisionsgleichrichters 58 wird außerdem einer Schaltstufe 62 zugeführt, mit der ein­ gestellt werden kann, wann der Kopierfinger 9 drehbar angetrieben werden soll. Zur Einstellung dieser Schalt­ schwelle ist ein Potentiometer 63 vorgesehen. Mit diesem Potentiometer 63 läßt sich somit diejenige Kraft ein­ stellen, bei der der Kopierfinger 9 in der beschriebenen Weise drehbar angetrieben wird. Der Kopierfinger 9 kann nur bei einem ansteigenden Profilabschnitt (18b, 18c in Fig. 3) drehbar angetrieben werden. Ein solcher ansteigender Profil­ abschnitt wird vom Drehgeber 26 aufgrund der entsprechenden Drehrichtung der Umlenkrolle 23 erkannt. Der Drehgeber 26 liefert dann entsprechende Signale an einen elektronischen Schalter 81. Befindet sich der Kopierfinger an einem in Vor­ schubrichtung des Supportes 10 ansteigenden Profilabschnitt (18b oder 18c in Fig. 3), dann steigt die auf den Kopierfinger 9 wirkende Kraft um so mehr an, je steiler dieser Abschnitt verläuft. Durch Einstellung der Schaltschwelle mittels des Potentiometers 63 kann einfach festgelegt werden, ab welcher Kraft der Antrieb für den Kopierfinger 9 eingeschaltet wird. Diese Kraft wird mit dem Kraftaufnehmer 56 gemessen und der Schaltstufe 62 zugeführt. Ist die auf den Kopierfinger 9 wirkende Kraft während des Nachschärfvorganges kleiner als die mit dem Potentiometer 63 eingestellte Kraft, dann wird der Kopier­ fingerantrieb nicht eingeschaltet. Übersteigt die auf den Kopierfinger 9 wirkende Kraft den voreingestellten Wert, dann wird unter Berücksichtigung der vom Drehgeber 26 ge­ lieferten und die Drehrichtung und damit die Steigungs­ richtung des Profilabschnittes kennzeichnenden Signale über ein nachgeschaltetes Relais 64 der Kopierfingerantrieb einge­ schaltet und der Kopierfinger im erforderlichen Drehsinne drehbar angetrieben.

Das Ausgangssignal des Präzisionsgleichrichters 58 wird schließlich noch einer weiteren Schaltstufe 65 zugeführt, mit der die auf den Kopierfinger 9 wirkende, maximal zu­ lässige Kraft eingestellt werden kann. Hierzu dient wiederum ein Potentiometer 66. Wird diese Höchstkraft überschritten, wird ein nachgeschaltetes Relais 67 erregt und die gesamte Maschine stillgesetzt, um eine Beschädigung des Kopier­ fingers 9 und des Kraftaufnehmers 56 zu verhindern. Das Relais 67 schaltet somit bei Überlast die Maschine ab.

Dem Drehgeber 26 ist ein Drehrichtungserkenner 71 nachge­ schaltet, dessen Ausgangssignal als Parameter herangezogen wird, ob zur Vorschubgeschwindigkeitsregelung des Supports 10 das Signal des Kraftaufnehmers 56 oder die Drehfrequenz des Drehgebers 26 ausgewertet wird. Anhand der Drehrichtung der Umlenkrolle 23 bzw. des Drehgebers 26 läßt sich in der beschriebenen Weise einfach feststellen, ob der Support 10 in der einen oder anderen Y-Richtung verschoben wird und ob demgemäß der Kopierfinger 9 an einem in Vorschubrichtung des Supportes 10 ansteigenden oder abfallenden Profilab­ schnitt anliegt. Steigt der gerade abgefahrene Profilab­ schnitt 18b, 18c in Vorschubrichtung (X-Richtung) des Supportes 10 an, dann liefert der Drehrichtungserkenner 71 ein ent­ sprechendes Signal, anhand dessen die Steuerung über einen elektronischen Schalter 82 das Signal des Kraftaufnehmers 56 zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit des Supportes 10 heranzieht. Fällt hingegen der gerade abgefahrene Profilabschnitt 18a in Vorschubrichtung des Supportes 10 ab, dann liefert der Dreh­ richtungserkenner 71 aufgrund der anderen Drehrichtung der Umlenkrolle 23 ein entsprechend anderes Signal, anhand dessen die Drehfrequenz des Drehgebers 26 zur Regelung der Vorschub­ geschwindigkeit des Supportes 10 herangezogen wird.

Um den Einfluß des Steigungswinkels bei abfallenden Profilab­ schnitten 18a zu berücksichtigen, wird das vom Drehgeber 26 erzeugte Signal einem Spannungs-Frequenz-Wandler 68 zugeführt, dessen Ausgangssignal (Spannungswert) einer Be­ grenzungsstufe 69 zugeführt wird. Diese Begrenzungsstufe 69 dient zur Einstellung des maximalen Vorschubes, für den ein einstellbares Potentiometer 70 vorgesehen ist. Das Ausgangssignal der Begrenzungsstufe 69 wird der Begrenzungsstufe 59 zugeführt. Der vom Drehgeber 26 gelieferte Spannungswert ist bei vorgegebener Vorschubgeschwindigkeit des Supportes 10 in X-Richtung um so höher, je größer der Steigungswinkel des jeweiligen abfallenden Profil­ abschnittes ist. Die Umlenkrolle 23 dreht sich bei größeren Steigungswinkeln des abfallenden Profilabschnittes schneller als bei kleineren.

Für den axialen Vorschub des Supportes 10 ist ein Geber 72 vorgesehen, der die Vorschubrichtung des Supportes 10 feststellen kann. Beispielsweise kann der Geber 72 ein Drehgeber sein, der anhand der Drehrichtung der Spindel 20 des Vorschubmotors 15 feststellen kann, in welcher X-Richtung sich der Support 10 bewegt. Das Ausgangssignal des Gebers 72 wird ebenso wie das Aus­ gangssignal des Drehrichtungserkenners 71 einer Elektronik 73 zugeführt, die aus den Eingangssignalen des Drehgebers 26 und des Gebers 72 feststellen kann, ob die Schleifscheibe 3 geschwenkt werden muß oder in ihrer Mittelstellung bleiben kann. Gelangt der Kopierfinger 9 an einen in Vorschubrichtung X abfallenden Profilabschnitt 18a, bewegt sich der Support 10 in Fig. 3 nach oben. Gelangt der Kopierfinger 9 hingegen auf einen in Vorschubrichtung X ansteigenden Profilabschnitt 18b oder 18c, bewegt sich der Support 10 nach unten. Die Umlenkrolle 23 wird somit in unterschiedlichen Richtungen gedreht. Das Ausgangssignal des Drehgebers 26 zeigt an, ob ein abfallender oder ein ansteigender Profilabschnitt vorliegt und das Ausgangssignal des Gebers 72 zeigt an, in welcher X-Richtung sich der Support 10 bewegt. Entsprechend diesen beiden Ausgangssignalen des Drehgebers 26 und des Gebers 72 gibt dann die Elektronik 73 einem nachgeschalteten Relais 74 ein entsprechendes Ausgangssignal, das eine Verschwenkung des Schwenkarmes 36 in einem Fall nach rechts und im anderen Fall nach links auslöst. Bewegt sich der Kopierfinger 9 längs eines in Vorschubrichtung X sich erstreckenden Profilabschnittes, dann dreht sich die Umlenkrolle 23 nicht, so daß der Drehgeber 26 kein Signal liefert. Über die Elektronik 73 wird dann die Schleifscheibe 3 wieder in ihre Mittelstellung zurückgeschwenkt. Auf diese Weise kann vollautomatisch die Schleifscheibe 3 in die erforderliche Schwenklage geschwenkt werden.

Die Erkennung der Vorschubrichtung X kann auch in bekannter Weise über die Schützsteuerung des Vorschubmotors 15 er­ folgen.

Aus dem Ausgangssignal des Gebers 72 kann auch ein Signal 75 abgeleitet werden, anhand dessen die erforderliche Drehrichtung des Kopierfingers 9 bestimmt werden kann.

Das Relais 74 kann von Hand mittels eines Schalters 76 auf manuellen Betrieb umgeschaltet werden. Dann kann die Schleifscheibe 3 auch von Hand in die jeweilige Schwenklage geschwenkt oder in der Mittelstellung gelassen werden.

Die beschriebenen Schaltglieder sind, wie in Fig. 5 durch eine gestrichelte Linie verdeutlicht ist, Teil einer Steuer­ einheit 77. Die Eingangsgrößen werden vom Kraftaufnehmer 56, vom Drehgeber 26 und vom Geber 72 geliefert.

Sind die Messer 14 und die Schablone 13 zu Beginn des Nach­ schärfvorganges auf ihre Ausgangspositionen eingestellt, wird der Vorschubmotor 15 eingeschaltet. Von nun an verläuft der Nach­ schärfvorgang am Messer 14 vollautomatisch. Mit dem Drehgeber 26 kann festgestellt werden, ob sich der Kopierfinger 9 auf einem in Vorschubrichtung des Supportes 10 abfallenen Profilabschnitt oder auf einem ansteigenden Profilabschnitt befindet. Bei einem ansteigenden Profilabschnitt nimmt die auf den Kopierfinger 9 und damit auf den Kopierfingerträger 41 wirkende Kraft zu, wodurch der Kopierfingerträger 41 verschwenkt wird und über das Kraftübertragungselement 55 eine Kraft auf den Kraftaufnehmer 56 ausübt. Dieser liefert ein entsprechendes Ausgangssignal, das von der Steuereinheit 77 in der beschriebenen Weise ausgewertet wird. Solange die vom Kraftaufnehmer 56 ge­ messene Kraft unterhalb des mit der Schaltstufe 62 einge­ stellten Wertes liegt, wird der Drehantrieb des Kopier­ fingers 9 nicht eingeschaltet. Die maximale und die minimale Vorschubgeschwindigkeit des Supportes 10 wird in der Geschwindigkeitsstufe 59 mittels der ein­ stellbaren Potentiometer 60 und 61 eingestellt. Über­ steigt die mit dem Kraftaufnehmer 56 ermittelte Kraft den an der Schaltstufe 65 eingestellten Schwellwert, wird die Maschine stillgesetzt, um eine Beschädigung der Schleifscheibe 3 und/oder des Messers 14 und/oder des Kopierfingers 9 und/oder des Kraftaufnehmers 56 zu verhindern.

Bewegt sich der Kopierfinger 9 während des Nachschleif­ vorganges auf einem in Vorschubrichtung des Supportes 10 ansteigenden Profilabschnitt, beispielsweise am Profil­ abschnitt 18b oder 18c, dann nimmt die auf den Kopier­ finger 9 und auf dessen Träger 41 wirkende Kraft zu.

Je größer die Neigung dieses Profilabschnittes ist, desto größer wird die auf den Profilfinger 9 und dessen Träger 41 wirkende Kraft. Überschreitet sie den an der Schalt­ stufe 62 mit dem Potentiometer 63 eingestellten Schwell­ wert, wird über das Relais 64 der Drehantrieb des Kopier­ fingers 9 eingeschaltet. Er wird so angetrieben, daß er das Hochlaufen am ansteigenden Profilabschnitt 18b oder 18c unterstützt. Die erforderliche Drehrichtung des Kopier­ fingers 9 wird aus dem Ausgangssignal des Gebers 72 abge­ leitet, mit dem die Vorschubrichtung des Supportes 10 er­ faßt wird. Bewegt sich der Support 10 in Fig. 3 beispiels­ weise nach links, dann wird der Kopierfinger 9 bei Über­ schreiten eines entsprechenden Neigungswinkels der an­ steigenden Profilabschnitte 18b oder 18c im Uhrzeigersinn drehend angetrieben.

Sobald der Kopierfinger 9 auf einen in Vorschubrichtung des Supportes 10 ansteigenden Profilabschnitt gelangt, nimmt die auf den Kopierfinger bzw. auf den Kopierfingerträger 41 wirkende Kraft zu, die um so größer wird, je stärker dieser Profilabschnitt geneigt zur Vorschubrichtung verläuft. An der Zunahme der vom Kraftaufnehmer 56 gemessenen Kraft wird der Beginn eines ansteigenden Profilabschnittes einwand­ frei ermittelt. Um auch in solchen Profilabschnitten ein­ wandfrei nachschleifen zu können, wird die Vorschubge­ schwindigkeit des Supportes 10 verringert. Vorteilhaft wird diese Vorschubgeschwindigkeit so verringert, daß auch in schräg liegenden Profilabschnitten annähernd die gleiche Schleifleistung erzielt wird wie auf in Vorschub­ richtung liegenden Profilabschnitten.

Gelangt der Kopierfinger 9 auf in Vorschubrichtung des Supportes 10 liegende Profilabschnitte, wird die auf den Kopierfinger 9 wirkende Kraft kleiner. Das entsprechende Ausgangssignal des Kraftaufnehmers 56 führt dazu, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Supportes 10 wieder erhöht und der Drehantrieb des Kopierfingers 9 abgeschaltet wird. Fällt der Profilabschnitt in Vorschubrichtung des Supportes 10 ab, dann wird der Drehantrieb des Kopierfingers 9 ebenfalls nicht eingeschaltet. Ein sauberes Nachschleifen wäre dann nicht mehr gewährleistet.

Das Ausgangssignal des Umkehrgliedes 78 wird als Soll-Signal einem Regelkreis 79 zugeführt, in dem dieses Soll-Signal mit einem Ist-Signal verglichen wird. Über diesen Regelkreis 79 kann der Vorschubmotor 15 in bekannter Weise geregelt werden.

Die Vorschubgeschwindigkeit des Supportes 10 kann wiederum manuell eingestellt werden. Hierzu ist ein entsprechender Schalter 80 vorgesehen, mit dem einfach die Automatik aus­ geschaltet und auf Handbetrieb umgeschaltet werden kann.

Claims (33)

1. Nachschleifmaschine mit wenigstens einem Schleifscheiben­ aggregat, mit einem in Richtung der Schleifscheibenachse und quer dazu verschiebbaren Support, auf dem mindestens ein Werkzeugträger vorgesehen ist, auf dem das nachzu­ schleifende Werkzeug befestigbar ist, mit einer Kopier­ einheit, die einen Kopierfinger und einen Schablonen­ halter aufweist, an dem eine Schablone befestigbar ist, und mit einem Antrieb für den Support, der mittels des Antriebes in Richtung der Schleifscheibenachse verfahr­ bar ist und auf den quer zur Schleifscheibenachse eine Kraft wirkt, die den Support in Richtung auf das Schleif­ scheibenaggregat belastet, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Supports (10) in Abhängigkeit des Steigungswinkels eines Profilabschnittes (18a, 18b, 18c) des Werkzeug­ messers (14) bzw. der Schablone (13) geregelt wird.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Supports (10) in Abhängigkeit des Steigungswinkels eines in Vorschubrichtung (X) ansteigenden Profil­ abschnittes (18b, 18c) des Werkzeugmessers (14) bzw. der Schablone (13) geregelt wird.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Supports (10) in Abhängigkeit des Steigungswinkels eines in Vorschubrichtung (X) abfallenden Profilab­ schnittes (18a) des Werkzeugmessers (14) bzw. der Schablone (13) geregelt wird.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Antriebs (15) Schaltsignale, vorzugsweise Spannungswerte, von einem Kraftaufnehmer (56) erhält, der die auf den Kopierfinger (9) beim Abfahren des Profilabschnittes (18b, 18c) wirkende Kraft mißt.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopierfinger (9) an einem Kopierfingerträger (41) gelagert ist, der quer zur Achse des Kopierfingers (9) auslenkbar ist.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopierfingerträger (41) gelenkig mit einem Kopierfingerhalter (40) verbunden ist.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopierfingerträger (41) über einen schmalen Steg (42) gelenkig mit dem Kopier­ fingerhalter (40) verbunden ist.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (42) einstückig mit dem Kopierfingerträger (41) ausgebildet ist.

9. Maschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (42) zwischen zwei Armen (44, 45) des Kopierfingerhalters (40) fest­ geklemmt ist.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Kopierfingerträger (41) wenigstens ein Kraftübertragungselement (55) gelagert ist, das beim Auslenken des Kopierfingerträgers (41) eine Kraft auf den Kraftaufnehmer (56) ausübt.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopierfinger (9) drehbar antreibbar ist.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb für den Kopier­ finger (9) in Abhängigkeit vom Steigungswinkel eines in Vorschubrichtung (X) des Supports (10) ansteigenden Profilabschnittes (18b, 18c) des Werkzeuges (14) bzw. der Schablone (13) einschaltbar ist.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopierfinger (9) in einer Richtung derart drehbar antreibbar ist, daß er beim Vor­ schub des Supports (10) am abzutastenden ansteigenden Profilabschnitt (18b, 18c) sich aufwärts dreht.

14. Maschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltsignal zum Ein­ schalten des Drehantriebes für den Kopierfinger (9) vom Kraftaufnehmer (56) abgeleitet ist.

15. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe (3) aus einer Mittelstellung zumindest nach einer Seite, vorzugsweise nach beiden Seiten hin während des Nach­ schleifvorganges automatisch schwenkbar ist.

16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (33) für die Schleifscheibe (3) vom Vorschubantrieb (15) des Supports (10) und von einem Weggeber (26), der den Verschiebeweg des Supports (10) quer zu dessen Vorschubrichtung (X) erfaßt, ein Schaltsignal zum Schwenken der Schleifscheibe (3) in der jeweils er­ forderlichen Richtung erhält.

17. Maschine nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (33) ein Pneumatikantrieb ist.

18. Maschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Weggeber (26) ein Inkrementalgeber ist.

19. Maschine nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Weggeber (26) auf einer Welle (25) einer Umlenkrolle (23) sitzt, über die ein am Support (10) befestigtes Zugteil (22) geführt ist, über das die quer zur Vorschubrichtung (X) wirkende Kraft auf den Support (10) ausgeübt wird.

20. Maschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Zug­ teiles (22) ein Gewicht (24) befestigt ist.

21. Maschine nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Weggebers (26) und des Kraftaufnehmers (56) einem Regelkreis (79) zuführbar ist, der die Ge­ geschwindigkeit des Vorschubmotors (15) für den Support (10) regelt.

22. Maschine nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (33) an einem Schwenkarm (36) angreift, der mit dem Schleif­ scheibenaggregat (2) verbunden ist.

23. Maschine nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel (α) der Schleifscheibe (3) durch wenigstens einen An­ schlag (37) begrenzt ist.

24. Maschine nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (36) am Anschlag (37) zur Anlage kommt.

25. Maschine nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der Längs­ mittelebene (38) der Schleifscheibe (3) mehrere ver­ stellbare Anschläge (37) vorgesehen sind.

26. Maschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (37) in in Richtung auf die Schwenkachse (28) der Schleifscheibe (3) konvergierenden Reihen angeordnet sind.

27. Maschine nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (37) durch steckbare Bolzen oder dgl. gebildet sind.

28. Maschine nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch voll ein- oder ausgefahrene Kolbenstangen (35, 35′) des Pneumatikantriebs (33) gebildet ist.

29. Maschine nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitungsverbindung vom Weggeber (26) zum Schwenkantrieb (33) ein Schalter (76) liegt, mit dem der Schwenkantrieb (33) auf Hand­ betrieb umstellbar ist.

30. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Supports (10) mittels eines Schalters (76, 80) auf Handbetrieb umschaltbar ist.

31. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Supports (10) quer zur Vorschubrichtung (X) beim Ab­ fahren eines abfallenden Profilabschnittes (18a) durch den Weggeber (26) bestimmbar ist.

32. Maschine nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß dem Weggeber (26) ein Spannungs-Frequenz-Wandler (68) nachgeschaltet ist, dessen Ausgangssignale zur Regelung der Vorschubge­ schwindigkeit des Supports (10) bei abfallenden Profil­ abschnitten (18a) herangezogen werden.

33. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß dem Weggeber (26) ein Drehrichtungserkenner (71) nachgeschaltet ist, mit dem ein ansteigender und ein abfallender Profilab­ schnitt des Messers (14) erkennbar ist.